Pengaruh Penambahan Natrium Karbonat dan Karboksimetil Selulosa terhadap Sifat Reologi Bentonit Abu-Abu Alam Boyolali sebagai Bahan Pembuat Lumpur Pengeboran

ZAHRA NUR'AINI, Prof. Dr.rer.nat. Nuryono, M.S.; Dr. Eko Sri Kunarti, M.Si.

2021 | Skripsi | S1 KIMIA

Modifikasi bentonit abu-abu Boyolali (BAAB) dengan penambahan natrium karbonat (Na2CO3) dan karboksimetil selulosa (CMC) telah dilakukan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh penambahan natrium karbonat pada sifat swelling BAAB dan pengaruh penambahan CMC terhadap sifat reologi BAAB teraktivasi natrium karbonat serta untuk mengetahui komposisi kimia, gugus fungsi, dan kekristalan. Pembuatan bentonit foundry (BF) dilakukan dengan penambahan variasi natrium karbonat sebesar 0; 6; 8; 10; 12; dan 14%(b/b). Sampel BF dilakukan uji indeks swelling. Pembuatan lumpur dilakukan dengan penambahan variasi CMC 0; 0,75, 1; 1,25; 1,5; dan 1,75 g pada bentonit teraktivasi natrium karbonat 10%(b/b) sebagai variabel tetap dan variasi natrium karbonat 0; 6; 8; 10; 12; dan 14%(b/b) dengan CMC 1,25 g sebagai variabel tetap dalam 350 mL air. Uji reologi berupa viskositas dan residu ayakan basah dilakukan pada BAAB dan BF. Sampel diukur viskositasnya pada pembacaan 600 dan 300 r/min. Karakterisasi XRF dilakukan pada BAAB untuk mengetahui komposisi kimianya. Sampel BAAB, BF, dan DM dikarakterisasi dengan XRD dan FTIR untuk mengetahui kristalinitas serta gugus fungsi yang terkandung. Residu ayakan basah ditentukan dari pengayakan basah suspensi natrium heksametafosfat dalam BAAB dengan ayakan 75 �¼m. Hasil menunjukkan bahwa pada penambahan natrium karbonat sebesar 10%(b/b) mengasilkan nilai swelling optimum 10 mL/2g. Komposisi optimal DM yang menghasilkan nilai viskositas pada pembacaan 600 r/min sebesar 30,75 dan rasio YP/PV 0,93 adalah BAAB 84,05%(b/b), natrium karbonat 10%(b/b) dan CMC 5,95%(b/b). Hasil residu ayakan basah sebesar 0,9. Hasil karakterisasi XRF menunjukkan bahwa sampel BAAB cenderung termasuk jenis bentonit Ca dengan kandungan Ca (0,47%) lebih besar daripada Na (0,03%). Kesimpulan penelitian ini adalah bentonit abu-abu Boyolali kurang cocok untuk dijadikan bahan pembuat lumpur pengeboran.

The modification of Boyolali grey bentonite (BAAB) with the addition of sodium carbonate (Na2CO3) and carboxymethyl cellulose (CMC) was performed. The purpose of this study was to study the effect of sodium carbonate addition on the swelling properties of BAAB, to study the effect of adding CMC on the rheological properties of sodium carbonate activated BAAB and to determine the chemical composition, functional groups, and crystallinity. Bentonite foundry (BF) was made by adding variations of sodium carbonate of 0; 6; 8; 10; 12; and 14% (w/w). The BF sample was subjected to a swelling index test. Drilling mud was made by adding variations of CMC 0; 0.75, 1; 1.25; 1.5; and 1.75 g of activated bentonite sodium carbonate 10% (w/w) as fixed variable and sodium carbonate variation 0; 6; 8; 10; 12; and 14% (w/w) with CMC 1.25 g as fixed variable in 350 mL water. The rheological test in the form of viscosity and wet sieve residue was carried out on BAAB and BF. Samples were measured for viscosity at 600 and 300 r/min readings. XRF characterization was carried out on BAAB to determine its chemical composition. BAAB, BF, and DM samples were characterized by XRD and FTIR to determine the crystallinity and functional groups contained. The wet sieve residue was determined from wet sieving the sodium hexametaphosphate suspension in BAAB with a 75 �¼m sieve. The results showed that the addition of 10% (w/w) sodium carbonate produced the optimum swelling value of 10 mL/2g. The optimal composition of DM which produces a viscosity value at a reading of 600 r/min of 30.75 and a YP/PV ratio of 0.93 is BAAB 84.05% (w/w), sodium carbonate 10% (w/w) and CMC 5.95% (w/w). The residue of the wet sieve is 0.9. The results of XRF characterization showed that the BAAB samples tended to be a type of bentonite Ca with a Ca content (0.47%) greater than Na (0.03%). The conclusion of this study is Boyolali grey bentonite is not suitable for making drilling mud.

Kata Kunci : bentonit, CMC, lumpur pengeboran, natrium heksametafosfat, natrium karbonat/bentonite, CMC, drilling mud, sodium carbonate, sodium hexametaphosphate